??? 3.1.3.保守。各類應力的許用極限“已經(jīng)設定在保守的水平上”,因此總體上是一種偏保守的設計方法。
? ? 3.1.4.成熟。自1965年在ASME第Ⅲ卷正式頒發(fā)以來已經(jīng)應用了49年,已被世界各國普遍采用,并公認為先進的壓力容器設計方法。正是因為這些優(yōu)點,應力分類法仍然是當今壓力容器分析設計的主流方法。雖然ASME新版和歐盟標準都擴充了基于彈塑性分析的新方法,但都并列地推薦了應力分類法,而不是“不推薦采用基于應力分類的分析設計方法”。
? ? 目前在工程上真正應用ASME新版進行設計的實例尚未見報道,由于基礎數(shù)據(jù)的缺乏和對新的設計方法沒有研究清楚,國際上的知名工程公司均不允許在工程上直接采用ASME新版,仍然沿用ASME老版進行設計。
? ? 3.2.用于應力分類的等效線性化處理方法
? ? ASME新版和歐盟標準EN在全面繼承應力分類法的基本思想和基本規(guī)則的同時,還對其實施方法作出了如下關鍵性的增補:
? ? 3.2.1.把經(jīng)濟、有效且已被工程界廣泛采用的數(shù)值(有限元)分析方法作為分析設計的主要手段引入應力分類法,并規(guī)范了具體實施步驟。
? ? 3.2.2.明確肯定了有限元計算結(jié)果的等效線性化處理方法,用較多的篇幅給出了詳細論述。
? ? 關于線性化處理得到的非線性應力是否是峰值應力的問題,ASME新版中明確表示“應力分量沿貫穿壁厚的應力分類線(SCL)積分,以確定薄膜和彎曲應力分量。峰值應力分量可以直接利用本方法通過將總應力分布減去薄膜加彎曲應力分布而得到”。
? ? 分析設計中應力分類及其應用
? ? 壓力容器在外載荷作用下,滿足了平衡條件與變形協(xié)調(diào)條件后,容器各個部件中的應力按其性質(zhì)分為以下三類:
? ? 4.1.一次應力
? ? 一次應力是因外載荷作用而在容器部件中產(chǎn)生的正應力或剪應力。它沒有“自限性”,它的基本特點是當它超過材料屈服極限時將產(chǎn)生過渡的變形而破壞。一次應力又分總體薄膜應力、一次彎曲應力和局部薄膜應力。例如承受內(nèi)壓圓筒的器壁中的環(huán)向應力即為總體薄膜應力;平封頭或頂蓋中央部分在內(nèi)壓作用下產(chǎn)生的應力即為一次彎曲應力;殼體在固定支座或接管處由外載荷和力矩產(chǎn)生的應力為局部薄膜應力。
? ? 4.2.二次應力
? ? 二次應力是由于容器部件的自身約束或相鄰部件的約束而產(chǎn)生的正應力或剪應力。它的基本特點具有“自限性”,即局部屈服和小量變形就會使約束緩和、變形協(xié)調(diào),只要不反復加載,二次應力不會引起容器結(jié)構(gòu)破壞。
? ? 4.3.峰值應力
? ? 峰值應力是因局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)或形狀突變引起的局部應力集中,它具有最高的應力值。它的基本特點具有“自限性”和“局部性”,峰值應力不會引起容器明顯的變形。

? ? 總而言之，在壓力容器得到了廣泛使用的同時，我們要更加重視對其進行分析，深入分析其設計過程中需要注意的問題，以不斷提高壓力容器應力分析設計的水平。
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